大阪大学と京都府立医科大学は，光学顕微鏡で観察中の細胞を，任意のタイミングかつミリ秒レベルの時間精度で凍結固定し，そのまま詳細に観察できる技術「時間決定型クライオ光学顕微鏡法」の開発に成功した（ニュースリリース）。
細胞動態の観察には，従来，蛍光顕微鏡などの光学顕微鏡が広く用いられてきたが，時間分解能を高くするために露光時間を短くすると得られる光信号量が低下し，それによって定量性や空間分解能が低下するというトレードオフが存在していた。
細胞の動きを固定する方法としては化学固定が広く利用されているが，固定に数分以上の時間を要するため特定の瞬間での固定は難しく，形態は固定できるものの，イオン濃度分布や細胞の化学状態などを変化させてしまうという課題があった。
また，光学顕微鏡の多くは数100ミリ秒から数分程度という比較的長い画像取得時間を要し，観察できる細胞動態は限られていた。
研究グループでは，光学顕微鏡で細胞を観察中に急速凍結固定し，その凍結状態のまま試料を詳細に観察できるという簡便に扱える試料凍結チャンバーを開発した。さらに，今回の研究では，電動制御により±10ミリ秒の精度で混合寒剤を試料に注入する寒剤滴下装置も併せて開発した。
研究グループは，開発した試料チャンバーを用い，細胞内を高速に伝搬するカルシウムイオン（Ca2＋）や，細胞内でダイナミックに動く細胞内小器官などを瞬時に凍結固定することに成功した。Ca2＋分布の凍結後には，長時間露光により信号対ノイズ比を大幅に向上させることにも成功し，凍結後に高い定量性で細胞を観察できることを実証した。
また，細胞内Ca2＋分布とアクチンフィラメントの2色超解像や細胞内Ca2＋分布の3次元超解像観察にも成功し，比較的長い露光時間を要する観察技術においても，細胞のある瞬間を可視化ができることを示した。
さらに，細胞の光刺激技術と電動制御の寒剤滴下装置を利用し，細胞内現象の発生から凍結固定までの時間を任意かつ±10ミリ秒の精度で決定できることを示した。これらに加え，凍結後の試料を超解像蛍光顕微鏡とラマン顕微鏡で観察し，観察に必要な時間が異なる複数の光学イメージング技術であっても，同一時点の細胞状態を可視化，解析できることを実証した。これらの成果に基づき，研究グループはこの技術を，時間決定型クライオ光学顕微鏡法と名付けた。
研究グループは，この技術は，光学顕微鏡による生体試料観察を基盤とする生命科学・医学分野の研究への幅広い応用，貢献が期待されるとしている。
